[發明專利]一種高軌衛星變軌調控方法及系統

有效

• 申請號: 202210190332.5
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114537714B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 劉文山;邢瑞陽;翟華;鄧武東;黃小虎
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊;上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24;B64G1/24
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 龐許倩

1.一種高軌衛星變軌調控方法，其特征在于，包括：

高軌衛星變軌調控系統預先確定高軌衛星待執行的軌道機動模式；所述軌道機動模式包括：漂移模式、抵近模式與伴飛模式；

利用預設變軌調控關系式，獲取用于將所述高軌衛星從初始軌道變軌到目標軌道的變軌調控參數；

利用所述變軌調控參數對所述高軌衛星進行變軌調控，將所述高軌衛星從所述初始軌道上初始位置，調控至與目標衛星之間的相對位置滿足所述軌道機動模式的預期位置；

所述預設變軌調控關系式包括：

調控時長等于高軌衛星變軌時長與軌道上運行時長之和；

所述調控時長為：所述高軌衛星從所述初始位置運行到所述預期位置所用總時長；

所述變軌時長包括：所述高軌衛星從所述初始位置運行到所述預期位置過程中，實現一次變軌所用時長或實現多次變軌所用總時長；

所述軌道上運行時長為：到達所述預期位置前，所述高軌衛星在所述初始軌道上運行的第一運行時長，和/或，在所述目標軌道上運行的第二運行時長；

當所述待執行的軌道機動模式為伴飛模式時；

所述初始軌道為靜止軌道；

所述目標軌道包括：第一目標軌道和第二目標軌道，且所述第二目標軌道為所述靜止軌道；

所述變軌調控參數包括：第二變軌調控參數和第三變軌調控參數；

所述第二變軌調控參數為：所述初始軌道與所述第一目標軌道之間的軌道高度差Δh；

所述第三變軌調控參數為：所述高軌衛星從所述第一目標軌道變軌到所述第二目標軌道的第二變軌時刻；

所述調控時長等于高軌衛星變軌時長與軌道上運行時長之和包括等式三：

其中，所述等式三左邊：所述Δt為所述高軌衛星變軌調控系統預設的所述調控時長的初始值，所述Δt+nT為所述調控時長；

所述等式三右邊：

兩個0.5T相加表示，實現第一次變軌和第二次變軌兩次變軌所用總時長；

所述為所述高軌衛星在所述第一目標軌道上的第二運行時長；

所述T為已知的所述高軌衛星在所述靜止軌道上的運行周期；所述θ₁為預知的所述高軌衛星所在初始位置與所述高軌衛星到達所述預期位置同時刻所述目標衛星所在位置之間的地心角；所述θ₂為預知的所述高軌衛星所在預期位置與同時刻所述目標衛星所在位置之間的地心角；所述ω₁為已知的所述高軌衛星在所述靜止軌道上的運行角速度，所述ω₃為待求的所述高軌衛星在所述第一目標軌道上的運行角速度；所述n＝0、1、2、3…；

所述獲取所述變軌調控參數包括：

獲取所述第二變軌調控參數，包括：

獲取所述Δt、所述θ₁、所述θ₂、所述ω₁、所述T；

利用所述等式三，計算所述ω₃，包括：

當抵近為通過下漂抵近，若算出ω₃＜ω₁，則取n＝n+1，重新計算，直至滿足ω₃＞ω₁，得到ω₃；或，當抵近為通過上漂抵近，若算出ω₃＞ω₁，則取n＝n+1，重新計算，直至滿足ω₃＜ω₁，得到ω₃；

由算出a₁；

由Δh＝|a-a₁|，算出所述第二變軌調控參數Δh；

所述變軌調控方法還包括：利用所述Δh，獲取所述變軌調控參數；

所述a為已知的所述靜止軌道的半長軸，所述a₁為所述第一目標軌道的半長軸，所述μ為已知的地心引力常數；

獲取所述第三變軌調控參數包括：

由已知的所述調控時長減去一個0.5T，得到實現第一次變軌所用時長與所述第二運行時長之和；

由所述高軌衛星所在初始位置對應的初始時刻以及所述第一次變軌所用時長與所述第二運行時長之和，推算出所述第二變軌時刻。